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Dortmund, Germany

Feld-Flügelscherversuch (Vane Shear Test) in Dortmund – Geotechnische Erkundung für weiche Böden

In Dortmund, einer Stadt mit ausgeprägter Bergbaugeschichte und großflächigen Auffüllungen im Norden, sind bindige Weichschichten aus Geschiebemergel und holozänen Talfüllungen entlang der Emscher und Ruhr weit verbreitet. Der Feld-Flügelscherversuch (Vane Shear Test) nach DIN 4094-4 liefert hier die undränierte Scherfestigkeit cu direkt im ungestörten Boden, ohne Probenentnahme und Transportverlust. Besonders bei geringer Konsistenz ist dies der zuverlässigste Weg, die Tragfähigkeit für flache Gründungen zu bestimmen. Kombiniert mit einer Klassifikation der Böden nach DIN 18196 lassen sich die ermittelten Werte stratigrafisch einordnen, während der Vane Shear Test selbst die maßgebliche Kenngröße für Standsicherheitsnachweise in weichen Tonen und Schluffen liefert.

Illustratives Bild von Veleta campo in Dortmund
Der Vane Shear Test nach DIN 4094-4 ist das Standardverfahren zur Bestimmung der undränierten Scherfestigkeit weicher bindiger Böden – unersetzlich für Standsicherheitsnachweise in Dortmunder Weichschichten.

Angewandte Methodik in Dortmund

Das eingesetzte Flügelschergerät besteht aus einer Vierkantstange mit aufsteckbaren Flügeln (Durchmesser 38 mm bis 75 mm) und einem kalibrierten Drehmomentaufnehmer. In Dortmund führen wir den Versuch nach DIN 4094-4 durch: Der Flügel wird auf Endteufe gedrückt, dann mit 6° bis 12° pro Minute gedreht, bis der Bruch eintritt. Nach dem Bruch wird der Flügel fünf weitere Umdrehungen weitergedreht, um die Restscherfestigkeit zu messen. Der Versuch eignet sich besonders für bindige Böden mit cu < 200 kN/m², wie sie in den Dortmunder Bachtälern und im Bereich der ehemaligen Zechenhalden auftreten. Vorab führen wir eine Rammsondierung durch, um die Schichtgrenzen zu identifizieren und die Flügeltiefen festzulegen. Die gemessenen Drehmomente werden direkt in die undränierte Scherfestigkeit umgerechnet und tabellarisch sowie als Tiefenprofil dokumentiert.
Feld-Flügelscherversuch (Vane Shear Test) in Dortmund – Geotechnische Erkundung für weiche Böden
ParameterTypischer Wert
PrüfnormDIN 4094-4 / DIN 4096
Flügeldurchmesser38 mm / 50 mm / 75 mm (je nach Bodenart)
Drehgeschwindigkeit6° – 12° pro Minute
Messbereich Scherfestigkeit0 – 200 kN/m²
Genauigkeit Drehmoment± 1 % vom Messwert
Maximale Prüftiefe15 m (mit Verlängerungsgestänge)
Auswerteparameterundränierte Scherfestigkeit cu, Restscherfestigkeit cur

Typische technische Herausforderungen in Dortmund

Die industrielle Prägung Dortmunds – vom Kohlebergbau im 19./20. Jahrhundert bis zum Strukturwandel nach 1960 – hat einen heterogenen Untergrund geschaffen: alte Schächte, lockere Auffüllungen und weiche, wassergesättigte Schluffe prägen das Bauland. Wird in diesen Schichten die undränierte Scherfestigkeit unterschätzt, drohen Setzungsdifferenzen an Gebäuden oder ein Grundbruch bei Baugruben. Der Vane Shear Test reduziert dieses Risiko radikal, weil er die tatsächliche Festigkeit im ungestörten, nicht entwässerten Zustand misst. Ergänzend setzen wir setzungsarme Gründungen auf Basis der gemessenen cu-Werte aus. So vermeiden wir Überraschungen in der Bauphase und stellen sicher, dass die geplanten Bauwerke auf dem Dortmunder Baugrund sicher stehen.

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Anwendbare Normen: DIN 4094-4:2002-01 (Felduntersuchungen – Flügelscherversuch), DIN EN ISO 22476-9:2018 (Vane Shear Test – Geräteanforderungen), DIN 1054:2010-12 (Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau), DIN 18196:2011-05 (Erd- und Grundbau – Bodenklassifikation)

Unsere Leistungen

Wir bieten ergänzende Leistungen an, die den Vane Shear Test in Dortmund optimal ergänzen und ein vollständiges Bild des Baugrunds liefern.

Laborversuche an bindigen Bodenproben

Ergänzend zum Feldversuch bestimmen wir im akkreditierten Labor die Konsistenzgrenzen nach DIN 18122, die Scherparameter im Triaxialversuch nach DIN 18137-2 sowie das Quellverhalten. So lassen sich die Feldmessungen kalibrieren und für Standsicherheitsberechnungen nach Eurocode 7 aufbereiten.

Baugrundgutachten mit Vane-Shear-Integration

Wir erstellen für Dortmunder Bauvorhaben ein vollständiges Baugrundgutachten nach DIN 4020, das die Ergebnisse des Flügelscherversuchs mit Sondierungen und Laborwerten kombiniert. Das Gutachten enthält Gründungsempfehlungen, Angaben zur Tragfähigkeit und Hinweise zur Bauausführung.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet ein Feld-Flügelscherversuch in Dortmund?

Die Kosten für einen Vane Shear Test in Dortmund liegen je nach Ansatzpunkten, Tiefe und Zugänglichkeit zwischen €510 und €1.240 netto. Der Preis variiert mit der Anzahl der Messpunkte und der erforderlichen Bohrtiefe. Eine genaue Kalkulation erhalten Sie nach Vorlage der Projektdaten.

In welchen Dortmunder Stadtteilen ist der Vane Shear Test besonders sinnvoll?

Besonders relevant ist der Flügelscherversuch in Stadtteilen mit weichen, bindigen Böden wie Hörde, Aplerbeck, Schüren sowie im Bereich der Emscher- und Ruhrauen. Auch auf ehemaligen Zechengeländen in Mengede, Eving oder Brackel liefert der Test wichtige Daten, da dort oft aufgefüllte, weiche Schichten anstehen.

Wie unterscheidet sich der Vane Shear Test von einem Triaxialversuch?

Der Vane Shear Test misst die undränierte Scherfestigkeit direkt im Feld am ungestörten Boden, während der Triaxialversuch an einer entnommenen und transportierten Probe im Labor durchgeführt wird. Der Feldversuch vermeidet Probenahme-Störungen und liefert sofort Ergebnisse, der Triaxialversuch ermöglicht dagegen definierte Drainagebedingungen und Spannungspfade. Beide Verfahren ergänzen sich.

Welche Normen gelten für den Flügelscherversuch in Deutschland?

In Deutschland ist der Feld-Flügelscherversuch in der DIN 4094-4 geregelt. Die europäische Norm DIN EN ISO 22476-9 beschreibt die Geräteanforderungen. Für die Auswertung und Anwendung der Scherfestigkeit im Grenzzustand der Tragfähigkeit gilt DIN 1054 in Verbindung mit dem Eurocode 7.

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